CN103312034A - 嵌入式网络型配电数据服务器 - Google Patents

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史殿峰
孙美思
丁丽
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Abstract

本发明涉及一种嵌入式网络型配电数据服务器，属于电力***配电网络领域。设有控制模块，其特征是，控制模块由处理器、以太网接口、USB接口、调试串口组成，以太网接口、USB接口、调试串口分别与处理器相连，控制模块的处理器还分别接电源模块、看门狗电路、电平转换模块，电平转换模块经光电隔离模块与接口模块相连，接口模块包括RS485接口、RS232接口及USB接口。本发明可保证配电终端***的安全可靠运行，确保通信的抗干扰性和安全性，更方便参数的存储，远程传送，增强***运行的自治性、可靠性，实现任意端口挂接任意可识别设备，且满足工业控制网络对***实时性和可靠性的要求。

Description

嵌入式网络型配电数据服务器
技术领域
 本发明涉及电力***配电网络自动化技术领域，特别是涉及一种嵌入式网络型配电数据服务器。
背景技术
众所周知，随着计算机技术、电力电子技术等新技术的迅速发展，特别是网络通讯技术的发展使得电力自动化、远程控制技术得到了空前进步，配电自动化***受到了广泛的重视，并己形成了集变电所自动化、馈线分断开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方抄表等***于一体的配电网管理***(DMS)。
配电监测终端已从早期的单一功能、简单的通信方式发展到现在的智能化、小型化、多功能化并具备有多种通信方式，并正在借助于配电监测设备，积极开展有关电力***电能质量监控的研究。但是，由于现有产品面板按键操作较复杂，技术实现上有所差异，不能完全适合配电网的现状和需求。
从目前设备制造水平的角度看，不少企业己经成功的研制出能够满足配电自动化要求的产品，这些产品包括可靠的柱上真空开关、重合器、馈线开关远程式终端(FTU)、变压器测控单元(TTU)、开闭所、小区变远程终端(RTU)、配电网地理信息***(GIS)、负荷监控***、配电管理信息计算机网络、智能式电度表及远方抄表计算机***，以及各种数据传输设备(DCE)等。但从应用的角度看，由于配电自动化存在其本身的特点，如容量大、故障记录信息及定值远传、远方抄表等，传统的通信规约不能够很好的满足使用要求，因此给实现配电自动化又带来了困难。因而市场上亟待出现一种适合于结构简单、多功能、网络化、节能的智能配电***的配电数据服务器。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种嵌入式网络型配电数据服务器，保证配电终端***的安全可靠运行，确保通信的抗干扰性和安全性，更方便参数的存储，远程传送，增强***运行的自治性、可靠性，实现任意端口挂接任意可识别设备，且满足工业控制网络对***实时性和可靠性的要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种嵌入式网络型配电数据服务器，设有控制模块，其特征是，控制模块由处理器、以太网接口、USB接口、调试串口组成，以太网接口、USB接口、调试串口分别与处理器相连，控制模块的处理器还分别接电源模块、看门狗电路、电平转换模块，电平转换模块经光电隔离模块与接口模块相连，接口模块包括RS485接口、RS232接口及USB接口。
本发明还可通过如下措施来实现：看门狗电路采用硬件看门狗电路，用于当主程序运行时间超过规定时间，电路发出复位信号，将主程序纲入正常的运行状态。电源模块具有两路输出子模块及稳压模块组成，电源经稳压输出转换出三路直流输出。RS485接口数量为4个，每一个端口均可实现与下位机命令交互。
本发明的有益效果是，结构简单，保证配电终端***的安全可靠运行，确保通信的抗干扰性和安全性，更方便参数的存储，远程传送，增强***运行的自治性、可靠性，实现任意端口挂接任意可识别设备，且满足工业控制网络对***实时性和可靠性的要求。
 
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中：1.控制模块，2.电源模块，3.看门狗电路，4.显示模块，5.光电隔离模块，6.接口模块,7.电平转换模块，8.处理器，9.以太网接口，10.USB接口，11.调试串口，12.RS485接口，13.RS232接口。
 
具体实施方式
图1所示，本发明设有控制模块1，控制模块1由处理器8、以太网接口9、USB接口10、调试串口11组成，电源模块2具有两路输出子模块及稳压模块4组成，电源经稳压输出转换出三路直流输出。以太网接口9、USB接口10、调试串口11分别与处理器8相连，控制模块1的处理器8还分别接电源模块2、看门狗电路3、电平转换模块7，看门狗电路3采用硬件看门狗电路，用于当主程序运行时间超过规定时间，电路发出复位信号，将主程序纲入正常的运行状态。电平转换模块7经光电隔离模块5与接口模块6相连，接口模块6包括RS485接口12、RS232接口13及USB接口10。RS485接口12数量为4个，每一个端口均可实现与下位机命令交互，RS232接口13数量为1个，用于调试。
电源模块：稳定的电源是***可靠工作的前提，电源模块2由两部分组成，其一是锂电池，用于给实时时钟供电。另一部分采用输出功率大，设计灵活、高效节能的集成离线式TOPSwith-GX系列开关电源，整个***核心模块需要+3.3V直流供电，部分接口需要+5V直流供电。
电源模块2输入取自开关电源，共两路输入，分别为+10V/0.8A 直流和+8V/1.5A 直流。经稳压芯片转换出三路直流输出，分别为+5V，VCC和+3.3V，+5V与另外两路输出之间通过变压器隔离，+5V用于给光电隔离模块5输出侧及RS485接口12和RS232接口13供电，VCC和+3.3V用于给光电隔离模块5输入侧及其它芯片供电。
控制模块1：作为数据服务器的控制核心，考虑数据服务器的应用环境处于强电磁干扰、甚至高温、髙湿的户外等因素，同时考虑数据服务器的经济性、可靠性、实时性要求以及***接口需求，选用工业级核心芯片。
核心CPU控制芯片选定后，处理器8直接选择目前市场上供应量充足，可靠性高、价格合理的CPU模块。
接口硬件：模块上带有 FLASH、SDRAM 和 FRAM 等存储单元，可以满足数据服务器对于程序和数据存储的需要，而外设和总线则直接通过2个50芯直针引出，根据需要进行***接口设计。
看门狗电路3：由于数据服务器所处的运行环境工作条件往往十分恶劣，使得微处理器***不可避免地受到各种各样的电磁千扰，导致程序“飞掉”、进入“死循环”，从而使***失控，数据服务器不能正常工作。
把程序“拉回来”，摆脱“死循环”的有效方法是采用硬件“看门狗”电路，该电路用来监视主程序的运行状态，当主程序因干扰陷于死循环，且运行时间超过看门狗电路规定的延时要求时，电路便发出复位信号，将单片机的主程序纳入正常的运行状态。
采用集成监控芯片的应用既降低了单片机***电路的复杂性，又减少了元件的数量。
光电隔离模块5为一个光电耦合电路：为进一步确保***的安全可靠，保证在强电磁干扰环境下数据传输的可靠性，数据服务器的测量端采用光电耦合器进行电气隔离。考虑到***的传输速度，采用高速光电耦合器。
接口模块6：在数据服务器应用***中，RS-485半双工异步通信总线用于集中控制枢纽（数据服务器）与分散控制单元之间。
在使用RS-485总线时，如果简单地按常规方式设计电路，在实际工程中可能有以下两个问题出现。一是通信数据收发的可靠性问题；二是在多机通信方式下，一个节点的故障（如死机），往往会使得整个***的通信框架崩溃，而且给故障的排查带来困难。RS-485接口芯片在使用、焊接或设备的运输途中都有可能受到静电的冲击而损坏、在传输线架设于户外的使用场合、接口芯片乃至整个***还有可能遭致雷电的袭击、选用抗静电或抗雷击的芯片可有效避免此类损失
针对上述问题，本发明对RS-485总线的软硬件采取了具体的改进措施，不但能抗雷电的冲击而且能承受高达8kV的静电放电。
软件的编程：
软件编程对产品的可靠性也有很大影响。由于485总线是异步半双工的通信总线，在某一个时刻，总线只可能呈现一种状态，所以这种方式一般适用于主机对分机的查询方式通信，总线上必然有一台始终处于主机地位的设备在巡检其它的分机，所以需要制定一套合理的通信协议来协调总线的分时共用。本发明采用的是数据包通信方式。通信数据是成帧成包发送的，每包数据都有引导码、长度码、地址码、命令码、内容、校验码等部分组成。其中引导码是用于同步每一包数据的引导头；长度码是这一包数据的总长度；命令码是主机对分机（或分机应答主机）的控制命令；地址码是分机的本机地址号；“内容”是这一包数据里的各种信息；校验码是这一包数据的校验标志，可以采用奇偶校验、和校验等不同的方式。
通过本发明软硬件共同处理，本发明应用***工程中的可靠性大大提高，在通常的环境条件下，24小时连续开机，***的通信始终处于正常状态，整机性能满足现场工程的需要。

Claims (4)

1.一种嵌入式网络型配电数据服务器，设有控制模块，其特征是：控制模块由处理器、以太网接口、USB接口、调试串口组成，以太网接口、USB接口、调试串口分别与处理器相连，控制模块的处理器还分别接电源模块、看门狗电路、电平转换模块，电平转换模块经光电隔离模块与接口模块相连，接口模块包括RS485接口、RS232接口及USB接口。
2.根据权利要求1所述嵌入式网络型配电数据服务器，其特征在于所说的看门狗电路采用硬件看门狗电路，用于当主程序运行时间超过规定时间，电路发出复位信号，将主程序纲入正常的运行状态。
3.根据权利要求1所述嵌入式网络型配电数据服务器，其特征在于所说的电源模块具有两路输出子模块及稳压模块组成，电源经稳压输出转换出三路直流输出。
4.根据权利要求1所述嵌入式网络型配电数据服务器，其特征在于所说的RS485接口数量为4个，每一个端口均可实现与下位机命令交互。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103716336A (zh) * 2014-01-23 2014-04-09 国家电网公司 一种基于电力可信计算平台通信安全通信***及其方法
CN103744408A (zh) * 2014-01-25 2014-04-23 济南诺辉节能技术开发有限公司 室内能效管理***
CN103780279A (zh) * 2014-01-25 2014-05-07 济南诺辉节能技术开发有限公司 室内能效管理终端通讯模块
CN104967526A (zh) * 2015-04-07 2015-10-07 安徽康海时代科技有限公司 串口通讯服务器
CN107257250A (zh) * 2017-07-28 2017-10-17 国网江苏省电力公司南京供电公司 一种基于Micro‑USB接口的电力无线通信终端
CN108173869A (zh) * 2018-01-05 2018-06-15 珠海许继电气有限公司 一种高速传输的数据通讯***
CN109408311A (zh) * 2018-10-26 2019-03-01 科大智能电气技术有限公司 一种智能配变终端usb维护***及方法
CN117543814A (zh) * 2023-11-02 2024-02-09 中国铁塔股份有限公司广西壮族自治区分公司 室内分布***的多分路电源智能开关管理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101651366A (zh) * 2009-08-26 2010-02-17 威海华通开关设备有限公司 一种网络型电力黑匣子
CN202404483U (zh) * 2011-12-09 2012-08-29 杭州纳图科技有限公司 一种嵌入式网络服务器设备
CN203225589U (zh) * 2013-05-06 2013-10-02 威海华通开关设备有限公司 嵌入式网络型配电数据服务器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101651366A (zh) * 2009-08-26 2010-02-17 威海华通开关设备有限公司 一种网络型电力黑匣子
CN202404483U (zh) * 2011-12-09 2012-08-29 杭州纳图科技有限公司 一种嵌入式网络服务器设备
CN203225589U (zh) * 2013-05-06 2013-10-02 威海华通开关设备有限公司 嵌入式网络型配电数据服务器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
凌国平 等: ""如何提高测控***中RS485通信的可靠性"", 《仪器仪表学报》, vol. 26, no. 8, 31 August 2005 (2005-08-31) *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103716336A (zh) * 2014-01-23 2014-04-09 国家电网公司 一种基于电力可信计算平台通信安全通信***及其方法
CN103744408A (zh) * 2014-01-25 2014-04-23 济南诺辉节能技术开发有限公司 室内能效管理***
CN103780279A (zh) * 2014-01-25 2014-05-07 济南诺辉节能技术开发有限公司 室内能效管理终端通讯模块
CN103780279B (zh) * 2014-01-25 2015-08-26 山东诺辉节能技术开发有限公司 室内能效管理终端通讯模块
CN104967526A (zh) * 2015-04-07 2015-10-07 安徽康海时代科技有限公司 串口通讯服务器
CN107257250A (zh) * 2017-07-28 2017-10-17 国网江苏省电力公司南京供电公司 一种基于Micro‑USB接口的电力无线通信终端
CN108173869A (zh) * 2018-01-05 2018-06-15 珠海许继电气有限公司 一种高速传输的数据通讯***
CN109408311A (zh) * 2018-10-26 2019-03-01 科大智能电气技术有限公司 一种智能配变终端usb维护***及方法
CN117543814A (zh) * 2023-11-02 2024-02-09 中国铁塔股份有限公司广西壮族自治区分公司 室内分布***的多分路电源智能开关管理方法

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